1.3. Thực trạng tài nguyên nƣớc tỉnh Quảng Ninh và các nhà máy xử lý nƣớc trên địa bàn thị xã Đông Triều
1.3.1. Thực trạng tài nguyên nước của tỉnh Quảng Ninh
Theo số liệu năm 2014 trên trang chủ tỉnh Quảng Ninh thống kê thì nƣớc mặt:
Lƣợng nƣớc các sơng khá phong phú, ƣớc tính 8.776 tỷ m3 phát sinh trên tồn lƣu vực.
Dòng chảy lên tới 118 l/s/km2 ở những nơi có mƣa lớn. Cũng nhƣ lƣợng mƣa trong
năm, dịng chảy của sơng ngịi ở Quảng Ninh cũng chia làm 2 mùa rõ rệt. Mùa mƣa từ tháng 5 đến tháng 9 có lƣợng nƣớc chiếm 75 - 80% tổng lƣợng nƣớc trong năm, mùa khô từ tháng 10 đến tháng 4 có lƣợng nƣớc chiếm 20 - 25% tổng lƣợng nƣớc trong năm.
Nƣớc ngầm: Theo kết quả thăm dò, trữ lƣợng nƣớc ngầm tại vùng Cẩm Phả là
6.107 m3/ngày, vùng Hạ Long là 21.290 m3/ngày. Lợi dụng địa hình, Quảng Ninh đã
xây dựng gần 30 hồ đập nƣớc lớn với tổng dung tích là 195,53 triệu m3, phục vụ
những mục đích kinh tế - xã hội của tỉnh nhƣ hồ Yên Lập (dung tích 118 triệu m3), hồ
Chúc Bài Sơn (11,5 triệu m3), hồ Quất Đông (10 triệu m3). Nếu cộng tất cả, Quảng
Ninh có từ 2.500 đến 3000 ha mặt nƣớc ao, hồ, đầm có điều kiện ni trồng thuỷ sản [10].
1.3.2. Các nhà máy xử lý nước cấp trên địa bàn thị xã Đông Triều
a. Nhà máy nƣớc Mạo Khê - Đông Triều
- Tên cơ sở: Nhà máy nƣớc Mạo Khê - Đông Triều (khu xử lý nƣớc Đông
Triều) đƣợc UBND tỉnh bàn giao cho Công ty Thi công và cấp nƣớc Quảng Ninh (tiền thân của Công ty Cổ phần nƣớc sạch Quảng Ninh) theo Quyết định số 3694/QĐ-UB ngày 02/10/2001 và đƣợc Công ty quản lý điều hành cho đến nay. Hiện nay nhà máy
hoạt động ổn định với công suất thiết kế 2.350 m3/ngày đêm góp phần đáp ứng nhu
cầu cung cấp nƣớc cho thị xã Đông Triều, từng bƣớc hoàn thiện quy hoạch cấp nƣớc sạch tại các đơ thị tỉnh Quảng Ninh.
Cùng với q trình sản xuất đáp ứng nhu cầu cung cấp nƣớc sạch cho thị xã Đông Triều của tập thể cán bộ công nhân viên trong công ty. Việc quan trắc, kiểm tra các tác động môi trƣờng phải đƣợc tiến hành định kỳ theo quy định. Đảm bảo kiểm soát các tác động tiêu cực trong quá trình hoạt động của Cơng ty. Tiếp tục có các giải pháp thực hiện để ngăn ngừa sự suy thối cũng nhƣ bảo vệ mơi trƣờng trong khu vực công ty và vùng lân cận.
Nhà máy có cơng suất thiết kế xử lý 2.350m3 nƣớc thơ đầu vào trong ngày đêm,
công suất theo giờ 96,9m3/h. Hiện tại Nhà máy đang cấp nƣớc sạch cho các hộ dân
Quy trình vận hành của nhà máy nhƣ sau:
- Nƣớc sau khi lọc tự chảy qua máng hòa trộn Clo về bể khử trùng, tại đây bổ
sung hóa chất khử trùng Clo trƣớc khi dẫn về bể chứa nƣớc thành phẩm.
- Nƣớc từ bể chứa nƣớc sạch, nƣớc tự chảy hoặc đƣợc bơm đi đến các mạng
lƣới tiêu thụ của khu vực phƣờng Đông Triều và các xã lân cận.
Các cơng trình của Nhà máy:
- Trạm bơm nƣớc thô (Trạm bơm cấp 1) có nhiệm vụ bơm cấp nƣớc thô từ
giếng thu về trạm xử lý nƣớc cấp qua đƣờng ống DN200. Nguồn cấp từ 3 giếng 541A, 548A và 548B.
- Nhà chứa và pha hóa chất:
+ Nhà điều hành và nhà kho có diện tích 12 m2 và các thùng pha hóa chất, bơm
định lƣợng.
+ Nhà có kết cấu tƣờng xây gạch chỉ, vữa xi măng M75. Mái lợp tôn màu. + Kho chứa gồm 02 thùng pha hóa chất NaOH để nâng pH và hoạt động luân phiên, 1 máy điện phân Javen từ muối ăn.
Các thùng pha hóa chất là thùng inox, có dạng hình trụ, trên nắp thùng có nắp đặt hệ thống cánh khuấy và máng rót.
- Thiết bị làm thống: thiết bị làm thống có tác dụng cung cấp khơng khí tự
nhiên hỗ trợ quá trình khử Fe2+ thành Fe3+.
- Tháp tải trọng cao:
+ Tháp tải trọng cao là 01 phƣơng pháp làm thoáng cƣỡng bức giúp cung cấp
khơng khí tự nhiên cho nƣớc, tăng cƣờng q trình khử Fe2+ thành Fe3+.
Tháp tải trọng cao cấu tạo bằng thép trong có 2 sàn tung, nƣớc từ ống vào sàn tung bị xé nhỏ, do đó tiếp xúc với khơng khí tốt hơn, phía trên tháp có hệ thống cửa hút gió, cung cấp khơng khí cho nƣớc, cửa hoạt động theo ngun tắc chênh áp. Gió hút vào sau khi tiếp xúc với nƣớc đƣợc xả ra ngoài theo hệ thống cửa xả dƣới tháp.
Quản lý tháp tải trọng cao:
- Nƣớc tại Đơng Triều có pH thấp nên các sàn tung bị ăn mịn, khơng khí tại
- Bể lắng: do đặc thù nguồn nƣớc ngầm đảm bảo các thông số về độ đục nên khơng dùng các hóa chất làm trong nƣớc bởi vậy bể lắng ít bị đóng cặn, do đó bể lắng cũng có tác dụng bổ sung oxy cho quá trình khử sắt.
+ Quản lý bể lắng: thƣờng xuyên vệ sinh thành bể tránh rêu bám vào thành bể. Định kỳ hàng năm tiến hành rửa bể, xử lý cặn bám vào thành bể.
- Bể lọc áp lực:
+ Cấu tạo: bình hình trụ đứng, đƣờng kính phụ thuộc vào tốc độ lọc và công suất trạm xử lý, đáy trên và đáy dƣới dạng chỏm cầu. Thân hình trụ đứng, chế tạo bằng vật liệu composite cốt sợi thủy tinh. Cửa vào và ra là ống dẫn nƣớc có cùng đƣờng kính nằm trên đỉnh lắp trên, dƣới đáy của 2 chỏm cầu và phụ thuộc vào công suất trạm bơm. Dàn thu nƣớc phía dƣới gồm 1 ống trung tâm, các ống xƣơng cá khoan lỗ chạy dọc theo ống trung tâm. Van xả khí đặt tại đỉnh chóp nắp cửa nạp liệu lọc để xả khí trong q trình vận hành.
+ Quá trình lọc: Bình lọc áp lực, theo nguyên tắc lọc xuôi. Nƣớc thô đi qua cột trụ sẽ đƣợc cấp và trộn khí oxy lấy từ khơng khí đi qua van cấp, phễu thu chảy và bình lọc.
Trong bình lọc, nƣớc từ trên xuống dƣới qua lớp vật liệu lọc, qua sàn thu xuống đáy bình. Nƣớc xuống đến đáy bình có hàm lƣợng sắt nhỏ hơn 0,5 mg/l đƣợc loại sạch các cặn lơ lửng.
Từ đáy bình nƣớc sạch tiếp tục chảy theo ống thu nƣớc sạch vào tuyến ống chung dẫn vào mạng lƣới cấp nƣớc sạch. Van xả khí sẽ mở trong giai đoạn đầu khi mới cấp nƣớc vào, bình lọc để xả khí ra ngồi. Tồn bộ khí dƣ sẽ thốt hết qua van xả khí nƣớc cấp đầy bình lọc.
Trong q trình lọc trong bình ln đầy nƣớc, van xả khí tự đóng kín. Van xả khí tại bình trộn liên tục mở để xả khí thừa ra ngồi.
Các cặn bẩn đƣợc giữ lại phần phía trên của lớp cát lọc thạch anh và đƣợc xả ra ngoài khi rửa lọc.
Khi bình lọc làm việc các van ở trạng thái nhƣ sau: van cấp nƣớc thô mở, van thu nƣớc sạch mở.
Q trình rửa lọc: đóng van cấp nƣớc thơ của bình cần rửa lọc. Mở van xả rửa lọc của bình cần rửa. Nƣớc sạch từ đáy bình lọc cịn lại tự động quay lại qua van thu nƣớc sạch của bình thứ nhất vào đáy bình lọc.
Nƣớc sạch qua sàn thu nƣớc sục lớp cát lọc từ dƣới lên trên, đẩy cặn bẩn vào phễu thu qua van xả cặn ra ngoài.
Thời gian rửa lọc: 10 phút.
Đóng van thu nƣớc sạch, mở van xả lọc đầu, đóng van xả cặn, mở van cấp nƣớc thô để xả lọc đầu. Xả lọc đầu khoảng 5 đến 10 phút.
Đóng van xả lọc đầu. Mở van thu nƣớc sạch. Bình lọc áp lực trở lại trạng thái lọc bình thƣờng. Lọc lại quá trình lọc nhƣ trên để rửa lọc bình tiếp theo.
- Bể chứa nƣớc sạch: Bể chứa nƣớc sạch có dung tích 500m3 có tác dụng làm
bể điều hòa xử lý nƣớc trƣớc khi cấp đi sử dụng đồng thời đảm bảo thời gian lƣu tiếp xúc với hóa chất khử trùng (tối thiểu 30 phút) . Cán bộ vận hàng theo dõi thƣờng xuyên mức nƣớc trong bể để có chế độ điều phối tránh hiện tƣợng tràn bể.
Trên nóc bể chứa nƣớc sạch cần sếp sỏi để duy trì nhiệt độ ổn định cho nƣớc, khơng để các cây có rễ cứng mọc để tránh hiện tƣợng rễ cây làm nứt nóc bể. Đồng thời bể bố trí các ống thơng hơi, cửa xả tràn trên nóc và xung quanh. Các cửa xả phải có nắp đậy tránh sự sâm nhập của các sinh vật lạ.
- Trạm bơm tiêu thụ: có nhiệm vụ bơm cấp nƣớc sạch từ bể chứa đến mạng
lƣới cấp nƣớc của thị xã Đông Triều. Trạm gồm khu nhà mái che cho 3 bơm ly tâm
công suất P = 15kw, Q = 70m3/h, chiều cao đẩy tối đa H = 40m. Các máy bơm hoạt
động luận phiên để đảm bảo lƣợng nƣớc cấp cho các hộ tiêu thụ.
Cơng trình xử lý nƣớc thải: cơng trình thu gom nƣớc thải gồm các van xả đáy tại các bể phản ứng, bể lắng và van thu nƣớc rửa từ bể lọc. Toàn bộ nƣớc thải sẽ dẫn về hệ thống xử lý bùn cặn trƣớc khi thải ra nguồn tiếp nhận.
b. Nhà máy nƣớc Miếu Hƣơng
Tên cơ sở: Nhà máy nƣớc Miếu Hƣơng đƣợc UBND tỉnh bàn giao cho Công ty Thi công và cấp nƣớc Quảng Ninh (tiền thân của Công ty Cổ phần nƣớc sạch Quảng Ninh) theo Quyết định số 1242/QĐ-UB ngày 17/4/2007 và đƣợc Công ty quản lý điều hành cho đến nay. Hiện nay nhà máy hoạt động ổn định với cơng suất thiết kế 3.000
m3/ngày - đêm góp phần đáp ứng nhu cầu cung cấp nƣớc cho thị xã Đơng Triều, từng
bƣớc hồn thiện quy hoạch cấp nƣớc sạch tại các đô thị tỉnh Quảng Ninh.
Quy trình vận hành của nhà máy nhƣ sau:
- Nƣớc thô đầu vào lấy từ đập trên sơng Trung Lƣơng, qua cơng trình thu và
- Tại nhà máy, nƣớc thơ đƣợc bổ sung hóa chất khử trùng sơ bộ bằng Clo tại đầu ra đƣờng ống cấp, sau đó hịa trộn định lƣợng với phèn (chất keo tụ) tại bể trộn, nƣớc từ bể trộn sau thời gian lƣu tự chảy sang bể lắng.
- Tại bể lắng chất rắn lơ lửng của quá trình keo tụ đƣợc lắng đọng theo trọng
lực, nƣớc sau lắng tự chảy sang bể lọc (kiểu lọc đứng) để tiếp tục xử lý chất rắn lơ lửng và bông keo tụ. Nƣớc sau khi lọc tự chảy về bể chứa nƣớc sạch.
- Nƣớc tại bể chứa nƣớc sạch đƣợc bổ sung thêm hóa chất khử trùng bằng
dung dịch Clo trƣớc khi đƣợc bơm tăng áp đến mạng lƣới tiêu thụ.
Các cơng trình của Nhà máy:
- Nƣớc thô đầu vào đƣợc bơm lên Trạm xử lý và hòa trộn định lƣợng với phèn
(chất keo tụ) tại bể trộn, sau đó tự chảy sang bể lắng.
- Nƣớc sau bể lắng tự chảy sang bể lọc (kiểu lọc nhanh) để tiếp tục xử lý chất
rắn lơ lửng và bông keo tụ.
- Nƣớc sau khi lọc tự chảy qua máng hòa trộn Clo về bể khử trùng, tại đây bổ
sung hóa chất khử trùng Clo trƣớc khi dẫn về bể chứa nƣớc thành phẩm.
- Nƣớc từ bể chứa nƣớc sạch đƣợc bơm đi đến các mạng lƣới tiêu thụ của các
hộ dân trên địa bàn xã Bình Khê và các vùng lân cận.
- Cơng trình thu nƣớc: Nguồn nƣớc đƣợc qua hệ thống có lắp đặt các lƣới
chắn rác loại B40 đặ ở phía ngồi cửa thu có tác dụng ngăn cản rác trơi nổi có kích thƣớc lớn khơng trơi và cửa thu nƣớc. Sau đó nƣớc từ cơng trình thu nƣớc đƣợc bơm qua trạm bơm nƣớc cấp (Trạm cấp 1).
- Trạm bơm nƣớc cấp: gồm 2 trạm, trạm 1 cấp nƣớc cho nhà máy xi măng
Hoàng Thạch; trạm 2 cấp nƣớc thô cho khu xử lý 3.000m3/ngày đêm. Trạm bơm nƣớc
cấp (trạm bơm cấp 1) có nhiệm vụ bơm cấp nƣớc thô từ giếng thu về trạm xử lý nƣớc cấp qua đƣờng ống DN300. Các máy bơm hoạt động luân phiên, trung bình trong 1 thời điểm ln có 2 máy hoạt động để đảm bảo lƣợng nƣớc thô cấp cho trạm xử lý nƣớc cấp.
- Nhà chứa và pha hóa chất: nhà điều hành và nhà kho chứa máy bơm và các
thùng pha hóa chất. Nhà có kết cấu tƣờng xây gạch chỉ, vữa xi măng M75, mái bằng. Kho chứa gồm 4 thùng pha hóa chất (02 thùng pha hóa chất keo tụ PAC, 2 thùng pha hóa chất NaOH. Các thùng pha hóa chất là các thùng composit, có dạng hình trụ, trên nắp thùng có lắp đặt hệ thống cánh khuấy và máng rót.
- Thiết bị lọc không van tự rửa: thiết bị lọc đƣợc thiết kế để vận hàng hoàn toàn tự động. Quá trình lọc, rửa ngƣợc tự động xảy ra trong thiết bị. Khơng có sử dụng van điện, đồng hồ đo lƣu lƣợng, thiết bị điều kiển và đồng hồ hiển thị. Quá trình rửa ngƣợc xảy ra tự động khi có sự chênh lệch áp suất tĩnh của nƣớc thơ và nƣớc sau lọc. Tồn bộ lƣợng nƣớc cần cho giai đoạn rửa ngƣợc vật liệu lọc chứa trong ngăn chứa của thiết bị lọc, do vậy không cần phải sử dụng bơm cấp nƣớc rửa lọc, bơm gió rửa lọc.
Thiết bị hoạt động hoàn toàn tự động theo nguyên lý thủy lực, không cần bật tắt, không cần kiểm tra bất cứ bộ phận nào do đó khơng cần nhân viên vận hành.
Nguyên lý làm việc và cấu tạo của Bể lọc tự rửa:
Khi lọc, nƣớc từ máng 1 chảy vào máng 2 sau đó thơng qua ống 3 đến trên bề mặt vật liệu lọc chảy trên bản khuyếch tán 4 và phân bổ đều trên tầng lọc 5 sau đó tự lọc xuống. Nƣớc sau lọc qua tầng đỡ 6 và vào hệ thống 7, chảy từ phía dƣới sau đó thơng qua vách chảy lên đến két nƣớc rửa lọc. Khi mực nƣớc trong két nƣớc rửa lọc cao hơn phễu thu nƣớc sạch qua ống đến bể chứa nƣớc sạch.
Ở bể lọc khơng có van, trong q trình lọc nƣớc, tạp chất không ngừng tăng lên, tổn thất áp lực cũng tăng theo, do đó mực nƣớc ở ống xiphong ngƣợc khơng ngừng lên cao. Khi mực nƣớc lên đỉnh của ống, khi đó tổn thất áp lực lên đến 1,5 đên 2m thì nƣớc chảy từ ống xiphong xuống ống 16, ống hút khí cũng khơng ngừng giảm, từ đó chân khơng của ống tăng, lúc này mực nƣớc trong ống xiphong tăng lên rất nhanh và lên đến đỉnh ống. Khi đó ống 13 đƣợc thốt hết khí rất nhanh.
Sau khi ống xiphong hình thành, áp lực nƣớc trên bề mặt vật liệu lọc giảm, nƣớc ở két nƣớc rửa lọc theo vách chảy vào ngăn lọc qua ống xiphong chảy ra ngồi theo ống 16 và hình thành sự rửa vật liệu.
Nƣớc rửa qua ống xiphong chảy vào hố 17 thoát qua ống 18 chảy vào cống thoát nƣớc. Khi rửa lọc, nƣớc trong két 10 hạ thấp đến vị trí cuối ống 15, lúc đó khơng khí qua ống 15 và ống 13 làm vỡ chân khơng và q trình lọc ngƣng khi đó lại bắt đầu q trình lọc tiếp theo.
Trong thời gian rửa bể lọc, để tránh lƣợng nƣớc chảy theo nƣớc rửa, có thể dùng động cơ hay thủy lực tự động khống chế nƣớc chảy vào bể lọc. Khi rửa, hệ thống tự động ngừng cấp nƣớc, kết thúc hệ thống tự mở van cho nƣớc vào.
- Hịa trộn hóa chất khử trùng Clo: hóa chất Clo sử dụng là dạng lỏng. Tác
dụng của chất khử trùng Clo là loại bỏ thành phần vi sinh vật trong nƣớc sau quá trình xử lý vật lý có kết hợp hóa học.
- Bể chứa nƣớc sạch: bể chứa nƣớc sạch có dung tích 300m3 có tác dụng là bể điều hòa xử lý nƣớc trƣớc khi cấp đi sử dụng đồng thời đảm bảo thời gian lƣu tiếp xúc với hóa chất khử trùng (tối thiểu 30 phút). Cán bộ vận hành theo dõi thƣờng xuyên mức nƣớc trong bể để có chế độ điều phối tránh hiện tƣợng tràn bể.